John McPhee (British Talent Team), qui occupait la sixième place au cumul des trois séances d’essais libres, a bien cru que la pole position lui était destinée au Mugello.
Mais c’était sans compter sur un ultime tour de Jorge Martín en 1’57.176. Sorti de l’ultime courbe au coude à coude avec son coéquipier Fabio Di Giannantonio (Del Conca Gresini), l’Espagnol s’emparait ainsi de la pole position, sa troisième consécutive après Jerez et Le Mans.
À un dixième près, John McPhee devait donc se contenter de la deuxième place ; lequel devançait le leader du Championnat Joan Mir (Leopard Racing), pourtant victime d’un highside dans le virage 2 quelques instants plus tôt.
Fabio Di Giannantonio, qui s’était vu crédité du meilleur temps combiné au terme des FP3, a longtemps mené les hostilités durant ces qualifications. Mais devant son public, l’Italien devra finalement partir de la deuxième ligne aux côtés de Nicolò Bulega (Sky Racing Team VR46), qui est lui aussi parti à la faute dans la courbe 12, et de Juanfran Guevara (RBA BOE Racing Team).
Romano Fenati (Marinelli Rivacold Snipers) s’est de son côté adjugé le septième chrono devant Marcos Ramirez (Platinum Bay Real Estate) et Bo Bendsneyder (Red Bull KTM Ajo). Tatsuki Suzuki (SIC58 Squadra Corse) complétait le Top 10.
Arón Canet (Estrella Galicia 0,0), troisième du général, se voyait crédité du 14e temps, tandis que le Français Jules Danilo (Marinelli Rivacold Snipers) se classait 11e.